nükleer enerji kitabi ic

N ü k l e e r S a n t r a l l e r v e Ç e v re ‹ l i fl k i l e r i
Prof Dr. Emin ÖZBAfi*
Girifl
Refah ve kalk›nman›n itici gücü olan enerji her ülke için çok önemli oldu¤u gibi ikincil enerji olarak elektrik de sanayinin, hizmet sektörünün, modern
ve kaliteli yaflam›n, bilim ve teknolojik geliflmenin… vb gibi bir cok sektörün
en fazla ihtiyac duydu¤u enerji formudur, baflka bir deyiflle kifli baflma düflen
elektrik tüketimi ülkelerin geliflmifllik düzeyinin de bir göstergesidir.
Enerjiye ‹tiyaç ve Kaynak seçimi
Önce birincil enerji kaynaklar› göz önüne al›nd›¤›nda Türkiye’de 2004 y›l›nda 88 Mtep (milyon ton petrol eflde¤eri) enerji tüketilmifl. Tüketilen bu
enerjinin üçte birinden daha az› yerli kaynaklardan ancak üretilebilmifl, ihtiyac›n karfl›lanabilmesi için ise üretilenin takriben 2,5 kat› d›flardan ithal edilmifltir. Kifli bafl›na ortalama y›ll›k tüketim 1,222 kep (kilogram petrol eflde¤eri)
olup dünya ortalamas›n›n alt›ndad›r. Dünya ortalamas› 1.531 kep dir
Elektrik enerjisine gelince, Türkiye’de kifli bafl›na düflen ortalama y›ll›k
elektrik enerjisi tüketimi de dünya ortalamas›n›n alt›ndad›r. Dünya ortalamas› kifli basma 2250 kWh iken Türkiye’deki rakam bugün için 2140 kWh dir.
Hem birincil enerjide hem de elektrik enerjisinde OECD ülkeleri içinde Türkiye sonuncudur.
Türkiye kalkman bir ülkedir. Sanayinin büyümesine ilaveten bütün sektörlerde farkedilir bir büyüme devam etmekte olup, ayr›ca konutlara da televizyon, buzdolab› gibi teknolojik ürünler girmektedir. Di¤er taraftan nüfus da
h›zla artmaktad›r (tahminen nüfus hâlihaz›r 73 milyon). Bunlar›n sonucu olarak elektrik enerjisine duyulan ihtiyaç gittikçe büyümetedir.
2006 y›l› için hedeflenen 38,8 GW Kurulu gücün içindeki pay 12,906 GW
hidroelektrik, 12,275 GW do¤al gaz, 7,131 GW linyit ve 1,651 GW ithal kömürdür. Hedeflenen üretim ise 173,1 milyar kWh’dir.
*M.Ü. Fen-Edebiyat Fak. Nükleer Fizik Anabilim Dal› Baflkan›
114 Sürdürülebilir Kalk›nma ‹çin Nükleer Enerjinin Önemi
Yerli kaynaklardan, ekonomik olarak üretilebilecek elektrik enerjisi göz
önüne al›nd›¤›nda Türkiye’nin birincil enerji varl›klar›n›n yetersiz oldu¤u ortaya ç›kar. Türkiye’nin üretebilece¤i en fazla elektrik enerjisi ise hidrolikten
127 milyar kWhy›l, linyitten 105 milyar kWh/y›l, tafl kömüründen 15.7 milyar
kWh/y›l ve diger yenilenebilir kaynaklardan ( rüzgar, günefl, jeotermal, biokütle) 30 milyar kWh/y›l olmak üzere toplam 277,7 milyar kWh/y›ld›r. Alt ve
üst senaryolara göre 2020 y›l› için öngörülen rakamlar göz önüne al›nd›¤›nda
aç›k çok büyüktür.
Artan talebi karfl›layabilmek için Türkiye yurt d›fl›ndan ya enerji hammaddesi do¤algaz, petrol, kömür, uranyum) ya da do¤rudan elektrik enerjisi
ithal etmek zorunda kalacakt›r.
• Seksenli y›llar›n ikinci yar›s›ndan sonra do¤al gaza a¤›rl›k verilmifl ve bu
k›fl›n Ukrayna ile Rusya Federasyonu aras›ndaki ufak ve k›sa süreli kiriz herkesi ilerisi için derin derin düflünmeye sevk etmifltir. Zira ilerde ç›kabilecek
ciddi bir siyasi k›riz Türk ekonomisine çok büyük zarar verecektir. Uzun süre
ihtiyaca cevap verecek depolama olas› gözükmesede do¤al gaz›n depolanmas› geremektedir. Depolama ise mali yönden az›msanm›yacak bir mali yük getirecektir. Unutulmamal›d›r ki kaynak ve vana daima baflka ülkelerin elinde
olacakt›r. Riski azaltman›n tek yolu baflka ülkelerle de yeni anlaflmalar yapmaya yönelmek ve anlaflmas› yap›lan Azerbaycan ve Türkmenistandan gelecek
gaz› geciktirmeden getirmektir. Petrolün ise zaten yüksek olan fiyatlar›ndaki
istikrars›z art›fllar bu enerji hammadesini hem daha pahal› hem de güvensiz
hale getirmektedir.
• K ö m ü r nispeten ucuz fiyatlar› ile cazip görülmektedir. Ancak kömürün yak›lmas› ile çevreye sal›nan kül, kükürt dioksit ve azot oksitlerinin
ciddi çevre problemleri vard›r; ayr›ca kömürün de stoklar›ma süresi oldukça
azd›r ve çok uzak mesafeden naklettirilecektir (Avustralya, Güney Afrika vb.).
• U r a n y u m ise enerji-yo¤un bir enerji hammaddesidir. Uranyum ucuz
fiyatlar› ve bir defada 15-20 y›ll›k stoklama sa¤layacak küçük hacim ile çok
cazip bir konumdad›r.
Yenilenebilir enerji kaynaklar›ndan biyokütle, günefl, jeotermal, rüzgârdan
hedeflenen enerji yukarda belirtildi. Görüldü¤ü gibi rakam pek büyük de¤il,
dünyada da toplam elektrik enerjisi içindeki paylar› çok küçüktür Biokütle
enerjisi (odun, tezek ve di¤er bitkisel ve hayvansal at›klar), ekonomik sosyal
problemlerin oldu¤u geliflmekte olan baz› ülkelerde ›s›tma ve yemek piflirme
için önemli ölçüde kullan›lmaktad›r(örne¤in Nepal enerji ihtiyac›n›n
%95’ini, Kenya %75’ini biokütleden karfl›lamaktad›r). Elektrik üretiminde
biokütlenin oran› dünya genelinde hala çok düflüktür. Mevcut ormanlar›n yok
Nükleer Santraller ve Çevre ‹liflkileri 115
olmamas› için de enerji ormanlar›na ihtiyaç vard›r..( 1000MWe kurulu gücünde bir santral için 6000 km2 lik ormana ihtiyaç vard›r)
Günefl enerjisinin elektrik enerjisi üretimindeki pay› çok küçüktür. Hâla
teknolojik ve ekonomik problemleri çözülememifltir. (1000MWe kurulu güç
bir santral için 50 km2’lik bir alan günefl enerjisi toplay›c›lar› ile kaplanacakt›r). Ayr›ca günlük, mevsimlik resimlere do¤rudan ba¤l›d›r ve hava koflullar›ndan çok önemli ölçüde etkilenmektedir. S›cak su üretimi, alan ›s›tma ve so¤utma ve tar›mda sera ›s›tma gibi konularda çok say›da uygulama yap›larak kullan›ma devam edilmektedir.
Halen EPDK’dan lisans al›nm›fl toplam gücü 1454 MW olan 39 proje
var. Fakat bunlardan yaln›z 30 MW”lik bir tanesi oldukça ilerlemifl olup
mevcut ilerleme %65 in alt›ndad›r. Rüzgâr enerjiside hava koflullar›na ve
topografik flartlara göre de¤iflim göstermektedir. Günümüzde birçok ülkede
teknoloji gelifltirmesi ve ticari üretim konusunda çal›flmalar yap›lmaktad›r.
Toplam elektrik enerjisi içindeki pay› çok küçüktür. Rüzgâr tarlalar›nda kurulan pervanelerin görsel ve estetik problem yaratmas› yan›nda gürültü oluflturmas›, haberleflmede parazit yaratmas› ve kufl ölümlerine sebebiyet vermesi
di¤er dezavantajlar›d›r.(1000 MWe kurulu gücündeki bir santral için 50–150
km lik bir alan pervanelerle kaplanacakt›r.)
Jeotermal enerji: Türkiye’nin toplam elektrik enerjisi içinde jeotermalin
pay› çok düflüktür ve mevcut kaynaklara göre de daima küçük kalacakt›r. Zira
toplam 200 MW(e) gücünde santrallerden elektrik enerjisi üretimi hedeflenmifltir
Nükleer enerji
‹thal do¤algaz, kömür veya fuel-oil’in çok büyük miktarlarda artmas›, çevre problemlerini beraberinde getirmekte, ekonomik ve siyasi sorunlara da sebep olmaktad›r. Bu nedenle, hem çeflitleme hem de do¤al gaz ve kömürle beraber dengeli bir seçenek olan nükleer enerjiye de yer verilmesi kaç›n›lmaz bir
sonuç olarak ortaya ç›kmaktad›r.
Nükleer teknoloji ileri bir teknoloji olup, ülkeye yüksek ve hassas teknolojinin girmesine sebep olur. Dolay›s›yla yerli sanayinin hem yurt içinde hem
yurt d›fl›nda rekabet gücünü artt›r›r. Ülkede iyi kalite ve yüksek düzeyli insan
gücü yetiflmesini sa¤lar. Ayr›ca ülkeyi itibarl›, güçlü k›lar ve ülkenin s›n›f atlamas›n› sa¤lar.
Nükleer güç santrallar› konvansiyonel kömür santralleriyle ekonomik olarak rekabet edecek düzeydedir. Her ne kadar ülkelere ve y›llara göre, nükleer
teknoloji satan firmalar aras› rekabet flartlar› de¤iflse de, genellikle birim ener-
116 Sürdürülebilir Kalk›nma ‹çin Nükleer Enerjinin Önemi
ji maliyeti yönünden kömür santrallar› ile rekabet edecek düzeyde oldu¤u
mevcut verilerle ortaya konmufltur. Di¤er ülkelerde oldu¤u gibi Türkiye için
mukayeseli fiyat bildirmek geçen ihaleye kadar mümkün de¤ildi. Her ne kadar nihayi pazarl›klar yap›lmam›fl olsa da nükleer santrallar için 3 konsorsiyumun TEAfi’a verdi¤i tekliflerden de görülebilece¤i gibi fiyat›n kömüre nazaran daha da ucuz olaca¤› ortaya ç›km›flt›r(Tablo 1).
En önemli hususlardan biri de nükleer santrallin y›llarca, hatta ömrü boyunca yetecek yak›t hammadesi olan uranyumun ufak bir depoda stoklanabilmesidir. Bu nokta nükleer santrallara enerji üretim güvenilirlili¤i ve devaml›l›¤› yönünden büyük bir avantaj sa¤lar. ‹thal edilen uranyum Türkiye’de yak›t
haline dönüfltürülünce, yerli kaynak haline gelir.
N ü k l e e r S a n t r a l l e r v e Ç e v re
Ülkelerin seçtikleri enerji politikas› ülkenin çevre politikas›n› da tayin eder
mesela, fosil yak›t kullanan santrallere a¤›rl›k veriyorsa ortaya ç›kan a¤›r çevre problemlerine raz› demektir. Oysa Türkiye daha da a¤›rlaflt›rmamak için
çevre konusuna çok dikkat etmek mecburiyetindedir. Zira Türkiye’nin AB’ye
uyum süreci s›ras›nda ve sonras›nda, karbon dioksit sal›n›mlar› yönünden
Kyoto protokolü nedeniyle baz› k›s›tlamalarla karfl›laflmas› söz konusudur.
Nükleer enerji ise temiz enerji olup, fosil yak›tl› santrallerle mukayese edilirse ortaya ç›kan tablo.(Tablo 2) de gösterilmifltir.. Fosil yak›tl› termik santrallerden y›lda onbinlerce ton azot oksitleri ve SO2 (asit ya¤murlar›na ve solunum yollar›nda hastal›klara sebep olur), milyonlarca ton CO2 (sera etkisi nedeniyle iklim de¤iflikliklerine sebep olur) ve yüzbinlerce ton kat› at›k (kül) ve
toz parçac›klar› çevreye yay›l›r. En önemlisi ise dünya var oldu¤u müddetçe
azalmadan varl›¤›n› muhafaza edecek olan zehirli ve kanserojenik a¤›r elementler konsantre olarak canl›lar ve çevre için büyük tehlike yaratmaya devam edcektir. Do¤al gaz santrallerinde ise en önemli at›k karbondioksittir.
Karbondioksitin sera etkisi ülkeleri anlaflmalarla miktar›n› s›n›rlamaya yönlendirmekte ve zorunlu hale getirmek için çaba sarfettirmektedir. Nükleer reaktörün kalbinde fisyon diye adland›rd›¤›m›z nükleer reaksiyonlar meydana
geldiginden burda göz önüne al›nacak konu radyoaktif fisyon ürüleri ile radyasyondur. Radyoaktif fisyon ürünleri yak›t› muhafaza eden yüksek s›cakl›k
ve bas›nca dayan›kl› zirkaloy metal alafl›m boru (zarf) içinde santral yan›nda
özel olarak imal edilmifl havuzlarda uzun süre (10 y›l) gayet emniyetli bir flekilde muhafaza edilmektedir. Bu sürede radyoaktivitesinin % 99 u ölmektedir.
Daha sonra iki yoldan biri seçilecektir. A-ekonomik de¤er olarak de¤erlendilmek istenmezse ifl daha kolayd›r. B-içindeki yanmam›fl uranyum, sanayide ve
t›pda kullan›lacak radyoizotoplarla plütonyumun ayr›lmas› istenirse “yeniden
Nükleer Santraller ve Çevre ‹liflkileri 117
ar›tma” tesisinde borular parçalanarak çözmek için asit ve su kullan›laca¤›ndan hacim çok büyütülmüfl olacakt›r. Ay›rma iflleminden sonra düflük, orta ve
yüksek aktiviteli at›k elde edilecektir. Nükleer at›klar›n çevreye ve insanlara
herhangi bir zarar vermeyecek flekilde nihai olarak saklanmas› ve depolanmas› için gerekli teknoloji bulunmaktad›r. Daha önce nükleere s›cak bakmayan
çevre için büyük mücadeleler veren dünyaca tan›nm›fl kifliler bu gün teker teker nükleeri destekler hale gelmifllerdir. Bunlardan biri de çevrecilerin ileri gelenlerinden “ Greepeace” in kurucular›ndan P a t r i c k M o o re’dur. “Küresel ihtiyaca cevap verecek ve fosil yak›tlar›n yerini alacak sera gaz› sal›n›m› yapmayan yegâne güç nükleer enerjidir” demifltir. Dolay›s›yla nükleer enerji çevre
dostu enerjidir.
Nükleer santrallar› di¤er santrallardan ay›ran en önemli büyük özellik,
nükleer santrallarda radyoaktif madde bulunmas›d›r. Bu nedenle akla ilk gelen
husus radyasyon riskidir. Oysa insanlar hayatlar› boyunca oturduklar› evden, kulland›klar› iflyerinden, topraktan, yerden, soluduklar› havadan, yedikleri g›dadan, kozmik ›fl›nlardan sürekli olarak do¤al radyasyona maruz kalmaktad›r. Ayr›ca t›bbi ›fl›nlamalar ve di¤er insan yap›s› yapay radyasyon kaynaklar› nedeniyle de ilave doz almaktad›r. Bu konuyla ilgili milletleraras› ilmi
kurulufllar›n y›llar süren ciddi araflt›rmalar› göstermifltir ki nükleer santrallardan halk›n maruz kald›¤› radyasyon dozu ortalama dozun ancak binde biridir(Grafik 1). Diger bir deyiflle her ne kadar radyasyon düzeyi yerleflim yer ve
cinslerine göre farkl›l›k göstermekte ise de oturdu¤umuz evlerden maruz kal›d›¤›m›z radyasyon dozu ise % 46 dir. Reaktör binas›n›n duvar›n›n dibine oturan biri 140 kat› fazla yerden kaynaklanan radyasyon dozuna maruz kalacakt›r. Toplumlar ise oturdu¤u evlerde 460 kat› fazla radyasyon dozuna maruz
kalmaktad›r.
Nnükleer santrallar›n % 95’i geliflmifl ülkelerdedir. ABD’de 103. Fransa’da 59, Japonya’da 56 adet, ‹ngiltere’de 23, Rusya’da 31, Kanada’da 18,
Almanya’da 17, Ukrayna’da 15, ‹sveç’te 10, Güney Kore’de 20, Hindistan’da
15, ‹spanya’da 9 olmak üzere ve di¤er ülkeler dahil toplam 442 nükleer güç
santrali iflletmede olup 36 adet de infla halindedir. Nükleer enerjinin dünya
toplam elektrik enerjisi içindeki pay› ise %16’d›r. Birçok ülkede nükleer
enerjinin pay› çok daha yüksektir. Örne¤in: Fransa’da %78.1, Litvanya’da
%72.1, Belçika’da %55.1, ‹sveç’te %51.2, Ukrayna’da % 51.1,, ‹sviçre’de
%40, Bulgaristan’da 41.6, G.Kore’de %37.9 Japonya’da 29,3,‹spanya’da
%22.9, Almanya’da 33.8 ‹ngiltere’de %19.4, ABD’de %19.9 dur.
118 Sürdürülebilir Kalk›nma ‹çin Nükleer Enerjinin Önemi
Tablo 1. TEAfi’m Açt›¤› ‹haleye Verilen Tekliflerdeki ‹lk Fiyatlar
15 Ekim 1997
[TE Afi’a verilen teklifler 15 Ekim 1997]
Tablo 2. Nükleer güç santralleri ve kömürlü santrallerin at›klaryönünden
karfl›laflt›r›lmas› ton/y›l
[Radyoactive Waste Management. IAEA, lnformat›on Series, 1993]
Nükleer Santraller ve Çevre ‹liflkileri 119
G r a f i k 1 . Do¤al ve yapay radyasyon kaynaklar›n›n radyasyon dozu içindeki da¤›l›m›